1969年的北越空軍也沒閒著，在年初一批蘇聯空軍顧問抵達越南，他們會在米格21U後座提供北越飛行員直接訓練指導，同時一批米格17飛行員也開始接受米格21轉換訓。北越的米格21合格飛行員數量增加了三成，且平均每人每月飛行時間高達46小時17分鐘。值得一提的是北越已經預料到未來與B-52衝突的可能性，為此以伊爾18/28模擬B-52進行攔截訓練，還有10名米格21飛行員還接受了低能見度環境起降與作戰訓練。1971年底，蘇聯交付首批米格21MF，第一批換裝的是實戰經驗最豐富的921團，該團退下來的舊型米格21則被用於成立新的927團。
一架正在遷移到偽裝網之下的米格21。
3月28日下午，美軍24架幽靈、12架雷公和10架野馬組成的大編隊轟炸被懷疑是北越支援巴特寮國的芒森(Mường Xén)-弄熱(Nọng Rẻ)地區，北越則分別在1230和1236時出動斐文龍、黃國勇和范富泰、范成南的米格21。不過只有范富泰的編隊與美軍交戰，且由於協調不當，米格21在接近美軍幽靈機群時沒能從後方接近，反而是正向對敵。儘管如此，范富泰還是衝上前與幽靈近距離交戰。
當時米格面對的是兩架美國海軍的F-4J，飛行員分別是傑羅姆·E·博利爾和保羅.斯佩爾，且擔負紅冠的霍恩號驅逐艦已經發現米格並引導F-4J迎擊，正當兩架幽靈處於絕佳對頭攻擊位置，雷達取得鎖定還獲得攻擊許可時，兩機的雷達居然都出現故障，導致他們無法以麻雀飛彈迎擊，而且由於幽靈是在接獲警報後才升空的，因此米格還有高度優勢。此外當時幽靈沒有保持完整編隊，斯佩爾落後博利爾一段距離無法同時投入戰鬥。
當博利爾的幽靈與米格高速迎面交匯後，范富泰盯上了落後的斯佩爾；而博利爾利用這一窗口完成轉向，但博利爾交戰前沒有拋棄3個沉重的副油箱導致他沒有足夠能量保持追擊，范富泰得以向斯佩爾連射兩枚飛彈，但都沒有命中。這段時間裡博利爾拋棄了兩個副油箱，從而成功追上范城南的米格並連續發射兩枚響尾蛇，成功將其擊落，范成南沒有生還。值得一提的是博利爾還是首批TOPGUN畢業學員之一。
1971年4月13日，北越決定出動米格21對付在胡志明小徑出沒的OV-10或O-2偵察機。當日1700時，C-41雷達站奉命開啟雷達，並在1724-25時捕獲兩個目標，隨後丁尊的米格在1759時升空，並於1816時於越南中部鄰近寮國的12號公路沿線回報目視發現一架O-2A；丁尊降低高度後開啟雷達嘗試捕獲，但雷達很快失去目標，他只好繼續以目視尋找目標，並成功再度捕獲O-2A。隨後丁尊發射兩枚飛彈，其中一枚發射失敗，一枚取得命中，丁尊返航後地面防空單位確認這一戰果。然而根據美軍紀錄，當日唯一的戰機損失是一架F-100，且位置是在柬埔寨。
921團的米格21MF，截至1972年初，該團已經全面換裝MF型。
4月20日，丁尊再度出動攔截一架OV-10，發射一枚飛彈宣稱取得命中，但美軍紀錄顯示當日無戰機損失。
5月10日，梅文強和黎青道在越老邊境的奇山上空攔截了一架OV-10戰機。兩人接連發射三枚飛彈，其中兩枚在目標的近距離爆炸，但北越不確定有沒有擊落。而美軍紀錄則顯示當日無戰機損失。
10月4日，北越空軍首次試圖挑戰B-52，被指派擔負這一任務的是丁尊。當他於當天晚上起飛後，雷達雖然引導丁尊到B-52所在區域，但由於干擾過於強烈而無法引導攻擊，而丁尊座機的機載雷達同樣被干擾到完全失能。丁尊只能依靠肉眼尋找目標，雖然他一度通過B-52的編隊燈發現了目標，但B-52隨後就關閉了所有光源並呼叫護航的戰鬥機靠近，眼見完全無法找到目標且燃料不足，丁尊只能返航。
根據第一次戰鬥的經驗，北越空軍決定做出兩個戰術變化，第一是負責攻擊的米格會保持在1500米以下低空並保持無線電靜默，同時在下一次交戰前全面更新暗語，以便增加偷襲的突然性；第二是除攻擊B-52的米格外會另外派一架米格在當地保持活動，讓美軍誤以為MZ4地區只有一架米格21保持值班，如此一來當這架米格降落後美軍就可能放鬆戒心。
而美軍這邊，在10月4日之後他們減少了B-52活動範圍，直到米格的活動強度看似降低後才恢復。1930時，B-52被發現在寮國沙灣拿吉以東飛行，擔負牽制任務的黃標奉命在25000至32000英尺高空飛行，隨後在內排降落。美國情報部門很可能偵察到了這架米格戰機的飛行，並認為在這架米格戰機離開後，MZ4地區沒有其他米格戰機在活動。2000時，北越情報單位指出預計B-52轟炸機將在2045時於老撾切蓬以北40英里處執行轟炸任務，3個被指定協助米格的雷達站都開機，2040時武定朗升空。
2055時，指揮所通知武定朗目標在右前方30度，距離16英里。當距離為8英里時，指揮所下令武定朗打開機載雷達。武定朗開啟雷達後發現共有3架B-52轟炸機，距離為10公里。當距離縮小到8公里時，指揮所命令飛行員加速到1.3馬赫，瞄準領頭的B-52。武定朗在距離目標1.5英里時發射了一枚飛彈，隨後拉起急轉彎並向右爬升。當他把飛機轉回水平時，他看到另一架B-52的編隊燈。雷達顯示距離目標2英里。當姿態穩定後，他發射了第二枚飛彈，隨後中斷交戰返航。然而實際上武定朗的攻擊還是在最後關頭被美軍發現了，B-52編隊收到警報並拋下熱焰彈進行規避機動，因此美軍沒有B-52被擊落。但米格成功繞過護航戰鬥機直撲B-52的現實還是讓美軍捏了一把冷汗，於是戰略空軍司令部下令所有東南亞戰區的B-52禁止進入米格21活動範圍。
12月18日，北越發現3組幽靈在美叻、朗政和會春上空活動，於是在1312時出動黎清道和武士甲的米格21，以及兩架米格19攔截。1322時北越發現兩架幽靈正在前往壽春機場的路上，並認為幽靈將攻擊機場，於是命令兩架米格21進行攔截；而實際上這批美軍幽靈當時正在為一架負責撤離寮國境內活動的特種部隊的直升機護航。接近目標後，黎清道在0.7英里距離上發射一枚飛彈，在武士甲確認取得命中後兩機一同脫離戰鬥。根據美軍紀錄，這枚飛彈擊落了一架F-4D，當時遭到偷襲的幽靈完全沒有意識到有米格盯上自己，兩名機組彈射後生還。
隨後美軍嘗試救援彈射的機組，幽靈也加入了護航行動。而北越當天下午也派出6架次米格21和6架次米格19，結果是美軍損失兩架幽靈。而具體戰鬥過程不太明確，馬歇爾.麥克爾的說法是兩架幽靈遭到米格的遠距離騷擾，結果在追趕過程消耗太多燃料，而米格又在幽靈掉頭時反過來追逐，再度迫使幽靈折返消耗燃料，結果兩架幽靈都耗盡燃料；而越南航空損失一書的說法是其中一架幽靈遭到米格偷襲而被擊落，另外一架在纏鬥後燃油消耗過大，在與加油機會和前就熄火，兩名機組不得不彈射。如果說美軍紀錄只是混亂，那北越就更詭異了 - 他們甚至都沒有紀錄這場戰鬥的進行過程以及參戰飛行員名單。但有一點可以確認，當天美軍損失3架F-4D，只有一架的機組獲救，另外兩架的機組雖然都生還但全數被俘。
北越紀錄的1972年第一場空戰爆發於1月19日，越南雷達網發現一隊美軍飛機飛越梅州地區，1418時阮紅模和黎明陽的米格-21升空並保持在6500英呎高度直到接近目標，隨後在地面攔截引導指示下爬升到3萬英呎高度。隨後兩名飛行員回報發現12英里外被判定為RF-4的目標，阮紅模加速到1.4馬赫並在距離距離僅剩0.5英里時發射一枚飛彈，但在目標前方約0.3英里處爆炸，幽靈保持穩定航線飛行。
阮紅模決定再次進入RF-4戰機後方攻擊，但由於天氣惡劣，為了避免誤擊他呼叫黎明陽搖晃機翼，以確保眼前的目標是RF-4。不過就在這時，壽春機場前線指揮所向他保證眼前的確實是RF-4，於是阮紅模在距離1.1至1.2英里時發射了第2枚飛彈。根據阮紅模的觀察這枚飛彈擊中目標尾部，幽靈也斷成兩截墜入地面就在這時，阮紅模發現引擎轉速和空速驟減，這才意識到引擎已經熄火了。好在他降至19000英尺以下高度時成功重啟，並安全返航。
根據美軍紀錄，19日當天無紀錄戰機損失，20日確實分別有一架RF-4和一架F-4E被紀錄為遭地面火力擊落，但兩機的損失位置分別在寮國境內的Ban Ban山谷和溪山，而北越紀錄的戰鬥地點則應在河內以西；而值得一提的是美軍紀錄還顯示19日當天有兩架負責護送RA-5偵察機的F-4J與米格21爆發交戰，宣稱擊落一架，但地點是在靠近南北越非軍事區的廣朗地區。這種情況並不罕見，1月15和17日美軍都有紀錄與米格21的交戰，但北越沒有對應的任何戰鬥機交戰紀錄；在以往還可推測交戰對象可能是北韓飛行員，但從已有的少量公開文件來看北韓飛行員應該已經在1969年撤離北越。
當天下午，阮德索和河永清的米格21在攔截美軍機群的路上遭遇兩架白色塗裝的戰機，經詢問指揮所確認附近沒有友軍活動後，阮德索接近不明機後方並發射一枚飛彈，取得命中。正當阮德索接近不明機想確認戰果時，才發現這根本不是美軍，而是北越925團的殲-6。事後發現是他們離開等候區域時沒有先通知指揮部，好在飛行員彈射後生還。
3月5日，由裴德如和阮文義駕駛的米格-21戰機編隊於1225時從安山機場起飛朝清川方向飛行。他們發現了一個由4架十字軍和多架A-4/A-7組成的編隊，兩架米格-21戰機都開啟加力追擊在它們上方飛行的四架十字軍。雙方飛機最終處於迎面相遇的位置。在收到指揮所命令後，裴德如決定轉向脫戰飛回壽春降落。然而，阮文義決定繼續追擊並與十字軍進行纏鬥。阮文義與之周旋數圈後發射一枚飛彈，試圖迫使十字軍規避好讓米格進入攻擊位置。但十字軍戰機持續急轉彎，導致米格戰機只能跟隨從外側轉彎。最終阮文義決定打開加力脫離交戰，並安全降落在壽春機場。
4月16日早上，美軍派出60架戰機對位於河內東北部的多江省燃料儲存庫發動空襲。北越則出動全部4個戰鬥機團的30架次戰鬥機（10架次米格21、14架次米格17和6架次米格19)進行攔截。921團的阮紅孟和黎康在指定戰區遭遇了4架擔負戰鬥空中巡邏任務且已經嚴陣以待的幽靈 - 北越不知道的是這批美軍幽靈裝備有AN/APX-80/81戰鬥樹系統，因此早在阮紅孟和黎康離幽靈還有20英里時就被發現了，不過由於缺乏高度資訊，幽靈直到距離只有5英里時才發現米格比幽靈高出5000英尺，也失去以麻雀超視距攻擊的機會。
正當幽靈編隊爬升準備攻擊領頭的兩架米格時，才發現後方還有另外兩架米格，於是幽靈編隊分成兩組，1、2號機對付領先的米格，3、4號機對付後方的米格；而根據北越紀錄，當時應該只有阮紅孟和黎康在，不過美軍經常下意識地認為敵機採4機編隊，加上北越米格雙機編隊前後間距較大，因此誤判敵機數量是常有的事。幽靈一號機發射了三枚麻雀，其中一枚命中；根據北越紀錄，遭到擊中的是阮紅模，他隨後彈射生還。而3、4號機在雲層中一度追丟目標，但隨後又發現了一架米格 - 也就是黎康。
3號機試圖發射響尾蛇，但全部4枚都無法發射，判斷火控系統可能有問題的3號機呼叫4號機替補攻擊。4號機沒有攜帶響尾蛇，而此時距離過近也無法以雷達鎖定，但4號機還是決定盲射全部4枚麻雀好給予壓力。此舉雖然未能擊中米格，但米格也在規避時流失了能量與速度，於是3號機重新佔據攻擊位置並發射一枚麻雀，成功將其擊落，黎康彈射後生還。
阮玉興和楊廷義也在萬安地區遭遇2架裝備戰鬥樹的F-4D，當時這批幽靈同樣提前得知米格的存在，幽靈4號機在19英里外取得雷達鎖定。當時條件已經允許超視距攻擊，但4號機連續嘗試了3枚麻雀居然全都發射失敗，於是幽靈只能眼睜睜看著米格與他們交匯而過；好在幽靈隨後轉向並成功佔據攻擊位置，3號機發射3枚麻雀，並在第二枚時取得命中；而北越紀錄指出遭到擊中的是楊廷義，他在彈射後生還。
4月27日，921團的黃國勇和高山考於1623時升空，飛往和平-武板地區，以保護鹹榮大橋（龍顎橋）和壽春機場。兩機發現兩架幽靈，且對方沒有發現米格，米格從而得以輕鬆佔據攻擊位置。當距離縮短至0.9至1.1英里時，黃國勇發射一枚飛彈並隨即拉起爬升，然後掉頭查看目標狀況。由於目標似乎尚未被命中，於是黃國勇準備拉平再次尾隨目標發射另一枚飛彈。然而他隨即看到幽靈起火，於是轉向中斷交戰，並於16時48分降落。根據美軍紀錄，遭到襲擊的是美國海軍的F-4B，當時這支編隊擔負戰鬥空中巡邏任務，而紅冠實際上已經發現米格正在接近並引導幽靈交戰；然而或許是高度差的關係，紅冠的雷達都能看到雙方編隊交匯了，但幽靈還是沒看到米格，結果當幽靈在紅冠指示下轉向時米格先一步發現並盯上他們，並將其中一架幽靈擊落，兩名機組彈射後被俘。
4月27日遭到擊落的美軍F-4B殘骸。
5月6日，927團的阮進三、阮世德、阮文義和黎文立於1731時升空，並被引導至苗門機場以南等候美軍空襲編隊上門。然而美軍的紅冠軍艦早一步發現他們，並引導兩架美國海軍的F-4J接近。這回美軍引導做得比之前更好，幽靈2號機從米格的後方視線死角接近並發射一枚響尾蛇，宣稱取得命中；隨後2號機又對另一架米格連續發射3枚響尾蛇，前兩發落空，最後一發則在米格尾噴管後方爆炸。而就在此時，幽靈一號機也對同一架米格發射一枚響尾蛇，將其徹底摧毀。隨後美軍觀察到另外兩架米格似乎正準備掉頭交戰，好在紅冠引導的另外兩架幽靈正在靠近，米格隨後轉向逃離。
根據北越紀錄，實際上在交戰前期並沒有米格被擊中。米格似乎沒注意到當時局勢是他們相較於美軍擁有兩倍數量優勢，反而在進行幾次交手後就在指揮部命令下倉皇脫離戰場；而就在這過程中，黎文立座機遭到命中，黎文立則在彈射後生還。此戰也暴露出927團作為新成立不久的單位，其經驗和戰術表現都和921團的老鳥有較大落差，他們仍採用早已被921團放棄的4機編隊，對於戰場態勢的把控也做得不好。
5月8日，北越空軍計畫使用925團的殲-6攔截美軍空襲，由於這是925團和殲-6的首戰，為締造有利作戰態勢，北越空軍還將派出921團的範富泰和武士甲提供牽制和掩護。兩架921團的米格21在宣光地區遭遇了4架幽靈。經過幾輪交戰，米格沒有佔據優勢攻擊位置也沒有發射飛彈，眼看燃料已經不足，於是他們試圖吸引幽靈遠離殲-6交戰區域，但在轉向脫離的過程中武士甲注意到機體疑似已經受損，儘管指揮部和長機要求他彈射，但他還是試圖尋找空曠處迫降，不幸的是在迫降過程中他為了避開一處建築而強行轉向，結果機體衝入一處溝渠後起火爆炸，武士甲身受重傷並於數日後不治身亡。
而根據美軍紀錄，參與這次交戰的是美國空軍的4架F-4D，他們早已得到紅冠的警告與引導，通過戰鬥樹識別確認為米格21，只是數量誤判為4架。接近至4500英尺後，1號機連續發射兩枚麻雀，並宣稱取得命中。隨後3、4號機追擊另一架米格，3號機連續發射2枚獵鷹和2枚麻雀 - 結果全數落空。雖然幽靈隨後保持在優勢攻擊位置，但做為主攻手的3號機已經耗盡飛彈，4號機彈藥滿載但按規定不能攻擊，而且美軍先前認為有4架米格，他們擔心在與前兩架交戰的過程中另外兩架米格可能已經佔據對他們的攻擊位置，於是放棄追擊返航。
從滾雷行動結束到後衛1號行動開始前，米格21確定擊落3架美軍戰機(F-4D、F-4B、HH-53)，另有1-2架可能擊落，此外北越還宣稱擊落15架火蜂無人機；而米格21則有7架戰鬥中損失，其中空戰中被擊落5架，2架遭到空襲被炸毀於地面，共有3名飛行員戰鬥中陣亡。除去戰鬥損失外，北越還有其他非戰鬥損失:一架米格21U在訓練中損失，北越飛行員和蘇聯教官死亡，還有一名米格21資深飛行員黎仲玄死於一次S-75對里-2運輸機的誤擊事件。
這段時間就連空軍都能得到紅冠軍艦的有效預警與引導 - 主因是美軍在前段時間見證了紅冠的效能後，將空軍納入了海軍的Link-11網路之中；同時美軍已經開始引入戰鬥樹系統，讓遠距離識別米格成為可能。一旦北越沒能利用主場優勢偷襲，雙方演變成面對面交戰，過往經驗和戰術都是基於一擊偷襲然後快速脫離的北越飛行員，面對已經重拾機動空戰訓練的美軍，就很難討到便宜。
